Exzerpte der physik-geschichtlichen Literatur: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 11. August 2017, 17:00 Uhr

Titel

• [Ein1938] Einstein, Albert und Infeld, Leopold: "Die Evolution der Physik; Von Newton bis zur Quantentheorie", rororo, 1956 (englisches Original "The Evolution of Physics" von 1938)

• Haustein, Heinz-Dieter: "Weltchronik des Messens : Universalgeschichte von Maß und Zahl, Geld und Gewicht" Berlin ; New York: de Gruyter (2001) (FRUB: LS: Gesch 23/13)

• [Kro] Krohn, Wolfgang: "Geschichte der Impetustheorie; Untersuchungen zum Ursprung der klassischen Mechanik"; Suhrkamp, 1978 (NA 78 797 FR-UB)

• [Ma] Mach, Ernst: "Die Mechanik in ihrer Entwicklung: Historisch-kritisch dargestellt", Darmstadt: Wiss. Buchges., 1988 (Nachdruck der 9. Aufl. von 1933) (TM 88/2385 UB-FR) (Online bei ECHO)

• [Max] Maxwell, James Clerk:"Elementary treatise on electricity and magnetism", Longmans, London, 1909

• [NewP1687] Newton, Isaac: "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica", London, 1.Aufl. 1687, 2.Aufl. 1713, 3.Aufl. 1726 (3.Aufl. Online bei Göttinger Digitalisierungszentrum) (1.Aufl. Online Digital Library University of Cambridge)

• [NewP1872] Newton, Isaac: "Mathematische Principien der Naturlehre. Übersetzt und erläutert von Jakob Philipp Wolfers", Robert Oppenheim, Berlin, 1872 (Original von 1687, 1713, 1726) (Online bei Wikisource)

• [NewP1999] Newton, Isaac: "Die mathematischen Prinzipien der Physik", übersetzt und herausgegeben von Volkmar Schüller, Berlin, de Gryter, 1999 (Original von 1687, 1713, 1726)

• [NewO1898] Newton, Isaac: "Optik; oder, Abhandlung über Spiegelungen, Brechungen, Beugungen und Farben des Lichts", Robert Oppenheim, Berlin, 1898 (Original von 1704) (Online bei Internet Archive)

• [Sam] Sambursky, Samuel: "Der Weg der Physik: 2500 Jahre physikalischen Denkens Texte von Anaximander bis Pauli" ; Artemis Verlag, 1975 (F 13/20 FR-UB)

Eine Sammlung von Zitaten von der Physik der Antike bis zur Quantenmechanik des 20. Jahrhunderts.

• [Sexl] Sexl, Roman U. : Was die Welt zusammenhält: Physik auf der Suche nach dem Bauplan der Natur; Stuttgart; Deutsche Verlagsanstalt, 1982 (FZ 806/28 FR-UB)

• [Sim] Simonyi, Károli: "Kulturgeschichte der Physik: Von den Anfängen bis heute"; Verlag Harry Deutsch, 3.Aufl., 2001 (TX 2006 486 FR-UB)

Die Geschichte der Naturwissenschaft Physik von den frühen Hochkulturen bis heute. Eine sehr informative und umfassende Beschreibung der Entwicklung physikalischer Begriffe und Ideen anhand der Lebensläufe der beteiligten Menschen.

• [Spek] "Newtons Universum" / mit einem Vorwort von Eugen Seibold u. e. Einführung von Wolfgang Neuser. Spektrum der Wissenschaft, 1990 (TX 90 1044,a FR-UB)

Allgemeines

[Ein1938] S.29

"Physikalische Begriffe sind freie Schöpfungen des Geistes und ergeben sich nicht etwa, wie man sehr leicht zu glauben geneigt ist, zwangsläufig aus den Verhältnissen in der Außenwelt."

S.42

"Von der griechischen Philosophie bis zur modernen Physik hat es in der Geschichte der Wissenschaft nie an Versuchen gefehlt, die scheinbare Vielfältigkeit des Naturgeschehens auf einige wenige einfache Grundideen und grundlegende Beziehungen zurückzuführen. Dieses Prinzip macht das Wesen jeder Naturphilosophie aus."

S.54

"In der Physik gibt es keine Theorien von ewiger Gültigkeit. Es kommt immer wieder vor, daß der ein oder andere Umstand, der nach der Theorie eintreten müßte, bei experimenteller Nachprüfung ausbleibt. Jede Theorie unterliegt einem allmählichen Entwicklungsprozeß, und jede hat ein Stadium der Triumphe, um danach womöglich sehr rasch in der Versenkung zu verschwinden."

[NewP1687] S.4

"Mathematicus [...] est hic conceptus: Nam virium causas & sedes physicas jam non expendo."

[New1999] S.380

"Regel I
Man darf nicht mehr Ursachen für die in der Natur vorkommenden Dinge zulassen, als wahr sind und zur Erklärung der Erscheinungen dieser Dinge ausreichen."

"Regel II
Folglich muß man, soweit es möglich ist, den in der Natur vorkommenden Wirkungen von der gleichen Art die gleichen Ursachen zuschreiben."

"Nämlich die Qualitäten der Körper kann man nur mit Hilfe von Experimenten kennenlernen, und folglich müssen alle diejenigen Qualitäten als allgemeine Qualitäten angesehen werden, welche mit den Experimenten ohne Ausnahme zusammenpassen, und diejenigen, welche nicht verringert werden können, können auch nicht beseitigt werden. Man darf gewiß nicht im Widerspruch zum Ergebnis der Experimente aufs Geratewohl Wunschvorstellungen erdichten und auch nicht von der Analogie der Natur abweichen, weil diese einfach zu sein und mit sich selbst in Einklang zu stehen pflegt."

S.381

"Regel IV
In der experimentellen Physik muß man die durch Induktion aus den Naturerscheinungen erschlossenen Propositionen trotz widersprechender Hypothesen solange entweder für vollkommen oder annähernd wahr halten, bis einem andere Naturerscheinungen begegnet sind, durch welche sie entweder noch genauer werden oder durch welche sie Einschränkungen unterworfen werden."

S.516

"Den Grund für diese Eigenschaften der Schwere konnte ich aber aus den Naturerscheinungen noch nicht ableiten, und Hypothesen erdichte ich nicht. Nämlich alles, was sich nicht aus den Naturerscheinungen ableiten läßt, muß als Hypothese bezeichnet weren, und Hypothesen, gleichgültig ob es metaphysische, physikalische, mechanische oder diejenige von den verborgenen Eigenschaften sind, haben in der experimentellen Physik keinen Platz. In der hier in Rede stehenden Physik leitet man die Aussagen aus den Naturerscheinungen her und macht sie durch Induktion zu allgemeinen Aussagen."

[Sexl] S.9

"Allzu oft ertrinkt aber der geistige Gehalt und der Ideenreichtum der Wissenschaft in einem Wust von Formeln, die unter dem Schlagwort einer "exakten Wissenschaft" als Inhalt und Wesen der Physik bezeichnet werden. Wir wollen in diesem Buch versuchen, das Geistige an der Physik ohne Zuhilfenahme von Formeln zu skizzieren und zu zeigen, wie durch die Jahrhunderte Hypothesen über die Natur entstehen, überprüft werden, sich manchmal bewähren, zumeist aber verworfen und durch neue Ideen ersetzt werden."

Klassische Mechanik

[New1999] S.23

"Definition I
Die Materiemenge ist das Maß für eine Materie[ansammlung], das sich aus deren Dichte und Volumen miteinander verbunden ergibt."

"Definition II
Die Bewegungsgröße [einer Materieansammlung] ist das Maß für [deren] Bewegung, das sich aus [deren] Geschwindigkeit und Materiemenge miteinander verbunden ergibt."

"Definition III
Die vis insita der Materie ist die Fähigkeit [der Materie], sich zu widersetzen, infolge deren jeder Körper, quantum in se est, in seinem Zustand entweder des Ruhens oder des Sich-geradlinig-gleichförmig-Bewegens verharrt."

"Definition IV
Eine eingeprägte Kraft ist eine auf einen Körper ausgeübte Einwirkung, um seinen Zustand des Ruhens oder des Sich-geradlinig-gleichförmig-Bewegens zu verändern."

S.27

"Die Beschleunigungskraft verhält sich also zur Bewegungskraft wie die Geschwindigkeit zur Bewegung[sgröße]. Die Bewegungsgröße ergibt sich nämlich aus der Geschwindigkeit und aus der Materiemenge [miteinander verbunden] und die Bewegungskraft aus der Beschleunigungskraft und aus der Menge derselben Materie miteinander verbunden."

Trägheitsgesetz

[New1999] S.515

"Gott erleidet nichts durch die Bewegung der Körper, und sie erfahren auch keinen Widerstand durch Gottes Allgegenwart."

[Sim] S.219 Descartes

"Aus derselben Unveränderlichkeit Gottes können wir gewisse Regeln als Naturgesetze annehmen, welche die zweiten und besonderen Ursachen der verschiedenen Bewegungen sind, die wir an den einzelnen Körpern bemerken. Das erste dieser Gesetze ist, dass jede Sache, als einfache und ganze, soviel von ihr abhängt, in demselben Zustand verharrt und ihn nur in Folge äußerer Ursache verändert. Ist daher ein Teil des Stoffes viereckig, so sehen wir leicht ein, dass er immer viereckig bleiben wird, solange nicht von außen etwas kommt, was seine Gestalt verändert. Ruht er, so sind wir überzeugt, dass er sich nicht zu bewegen anfangen wird, wenn nicht eine Ursache dazu anstößt.

Und derselbe Grund ist es, dass eine bewegte Sache niemals von selbst und ohne von einer anderen gehemmt zu werden, ihre Bewegung aussetzen würde. Daraus folgt, dass das Bewegte, soviel von ihm abhängt, sich immer bewegen wird.

Das zweite Naturgesetz ist, dass jeder Teil des Stoffes, für sich betrachtet, nur in gerader Richtung, aber nie in gekrümmter seine Bewegung fortzusetzen strebt. "

Erhaltungsgrößen

[Sam] S.415 Leibniz Erhaltung von Impuls (Quantität der Bewegung) und Energie (Kraft) bei Stößen

"Denn wenn die Quantität der Bewegung erhalten bleiben soll, so ist klar, dass die der Kräfte sich nicht stets erhalten lassen kann, da die erstere bekanntlich nach dem Produkt aus der Masse und Geschwindigkeit, die letztere dagegen [...] nach dem Produkt aus der Masse und der Höhe zu messen ist, zu welcher der schwere Körper vermöge seiner Kraft gehoben werden kann, die Höhen aber sich wie die Quadrate der Geschwindigkeiten verhalten. Man kann indes folgende Regel aufstellen: Es erhält sich dieselbe Quantität der Kräfte wie der Bewegung, wenn die Körper vor wie nach dem Zusammenstoße sich nach denselben Richtungen bewegen, desgleichen wenn die zusammenstoßenden Körper gleich sind."

Kreisbewegung

[New1999] S.25

"Wenn eine Bleikugel, die vom Gipfel irgendeines Berges aus in horizontaler Richtung mit einer gegebenen Geschwindigkeit durch die Pulverkraft eines Geschützes abgefeuert wird, auf einer Kurve bis in eine Entfernung von zwei Meilen fliegen würde, bevor sie auf der Erde auftrifft, so würde sie mit der doppelten Geschwindigkeit ungefäht doppelt so weit fliegen und mit der zehnfachen Geschwindigkeit ungefähr zehnmal so weit, sofern sich der Luftwiderstand beseitigen ließe. Durch Vergrößerung der Geschwindigkeit könnte die Entfernung, in der sie gefeuert wird, beliebig vergrößert und die Krümmung der kurve, die sie beschreibt, beliebig verkleinert werden, so daß sie erst in einer Entfernung von zehn, dreißig oder neunzig Grad aufschlagen würde oder sogar die ganze Erde umkreisen würde oder am Ende gar in die Himmelsräume davonfliegen würde und dank ihrer Flugbewegung ins Unendliche vordringen würde. Auf die selbe Art und Weise [...] kann auch der Erdmond [...] stets von einem geradlinigen Kurs weg zur Erde hin [...] auf seine Umlaufbahn gelenkt werden; und ohne eine solche Kraft kann sich der Erdmond auf seiner Umlaufbahn nicht halten."

Bezugssysteme

[New1999] S.24

"[...] aber Ruhe und Bewegung, wie sie allgemein aufgefasst werden, unterscheiden sich voneinander nur durch den [Beobachtungs]standpunkt, und nicht immer sind [die Körper] in wahrer Ruhe, welche den gewöhnlichen Leuten als ruhende [Körper] erscheinen.

S.402

"Der gemeinsame Schweremittelpunkt der Erde, der Sonne und aller Planeten befindet sich in Ruhe."

"Darum muß man den gemeinsamen Schweremittelpunkt der Erde, der Sonne und aller Planeten für den Mittelpunkt der Welt halten."

S.515

"Daß Gott der Höchste mit Notwendigkeit existiert, ist unbestritten, und infolge dieser Notwendigkeit ist er immer und überall."

Gravitation

[New1999] S.395

"Proposition VII Theorem VII
Zu sämtlichen Körpern hin entsteht eine Schwere, und diese ist der Materiemenge in den jeweiligen Körpern proportional."

Magnetische Ladung

[Sim] S.354

"In der Lorentzschen Elektronentheorie kommt die inhärente Asymmetrie der Maxwellschen Gleichungen besonders deutlich zum Vorschein: Es gibt keine wahre magnetische Ladung (keinen magnetischen Monopol); die magnetischen Eigenschaften der Materie werden auf hypothetische Kreisströme - die sich wie magnetische Dipole verhalten - zurückgeführt. Bei der praktischen (ingenieurmäßigen) Behandlung der elektromagnetischen Wellen ist es zweckmäßig, (fiktive) magnetische Ladungen und (fiktive) magnetische Ströme einzuführen; dadurch werden die Rechnungen vereinfacht, symmetrische Ausdrücke können für E und H aufgestellt werden; diese fiktiven Größen haben also einen großen heuristischen Wert, eine relle Existenz wird ihnen aber nicht zugeschrieben."

Felder

[Ein1938] S.99

"Bei Faradays Experiment ist ein Draht erforderlich, der für das elektrische Feld zeugen kann, wie ja auch bei Örsteds Versuch ein Magnetpol oder eine Magnetnadel zum Nachweis des magnetischen Feldes gebraucht wird. Maxwells neues Theorem greift nun aber weit über diese Erfahrungstatsachen hinaus. Elektrisches und magnetisches Feld sind - oder, kürzer ausgedrückt: das elektromagnetische Feld ist nach Maxwells Theorie etwas Reales. Das elektrische Feld wird durch ein veränderliches magnetisches erzeugt, ganz gleich, ob nun ein Draht vorhanden ist, mit dem es sich nachweisen läßt, oder nicht. Ein magnetisches Feld wiederum wird durch ein veränderliches elektrisches Feld hervorgerufen, auch wenn kein Magnetpol da ist, der das anzeigt."

S.101

"Welcher Art sind nun die Veränderungen, die sich bei einer elektromagnetischen Welle ausbreiten? Nun, es sind lediglich Veränderungen elektromagnetischer Felder, weiter gar nichts! Jede Veränderung eines elektrischen Feldes ruft ein magnetisches Feld hervor; jede Veränderung dieses magnetischen Feldes erzeugt wieder ein elektrisches Feld, und so weiter und so fort. Da das Feld Energie repräsentiert, bilden alle diese Veränderungen, die sich da mit einer bestimmten Geschwindigkeit in den Raum hinaus verbreiten, eine Welle."

S.103

"Das elektromagnetische Feld ist für den modernen Physiker nicht minder wirklich als der Stuhl, auf dem er sitzt."

[Max] S.44 Maxwell über den Sitz der Energie im elektrischen Feld

"It is a matter of great importance, in connection with any inquiry the ultimate nature of electrification, to ascertain the seat of the condition to which this energy is due, — whether it is a property of the electrified surfaces by the field is bounded, or whether it is to be sought in the non-conducting medium existing throughout the field itself.""

[Sam] S.533 Faraday "Über die physikalischen Linien der magnetischen Kraft

"Viele Kräfte offenbar aus der Ferne; ihre physikalische Natur ist uns unverständlich. Trotzdem können wir viel Wahres und Sicheres über sie erfahren, unter anderem über die Eigenschaften des Raumes zwischen dem Körper, der wirkt, und dem, auf den gewirkt wird, oder zwischen zwei aufeinander wirkenden Körpern. Derartige Kräfte werden uns in Erscheinungen wie Schwerkraft, Licht, Elektrizität, Magnetismus usw. offenbart."

[Sam] S.537 Faraday "Über die physikalischen Linien der magnetischen Kraft

"[...] um den Magneten herum, und durch diesen erhalten muß ein Zustand bestanden haben, [...] der die physikalische Beschaffenheit der magnetischen Kraftlinien beweist. Worin dieser Zustand besteht oder wovon er abhängt, kann man noch nicht sagen. Möglicherweise hängt er, wie ein Lichtstrahl, vom Äther ab;[...] Vielleicht hängt er von einem Spannungs- oder Schwingungszustand ab[...] Experimentell genommen ist der bloße Raum magnetisch, aber in diesem Fall muß der Begriff eines bloßen Raumes auch denjenigen des Äthers einschließen; [...]"